内容正文:
4.2.1 一次函数与正比例函数
核心素养目标
1.理解一次函数和正比例函数的概念;
2.能根据所给条件写出简单的一次函数表达式.
3.经历一般规律的探索过程,发展学生的抽象思维能力;
4.经历从实际问题中得到函数关系式这一过程,发展学生的数学应用能力.
探究新知
探究一、一次函数与正比例函数的概念
问题1.某弹簧的自然长度为3cm,在弹性限度内,所挂物体的质量x每增加1 kg,弹簧长度y增加0.5 cm.
(1)计算所挂物体的质量分别为1 kg,2 kg,3 kg,4 kg,5 kg时弹簧的长度,并填入下表:
(2)你能写出y与x之间的关系式吗?
解:y与x之间的关系式为:y=3+0.5x.
问题2.某辆汽车油箱中原有汽油60 L,汽车每行驶50 km耗油6 L.
(1)完成下表:
(2)你能写出耗油量y(L)与汽车行驶路程x(km)之间的关系式吗?
(3)你能写出油箱剩余油量z(L)与汽车行驶路程x(km)之间的关系式吗?
解:(2)y=0.12x;(3)z=60-0.12x.
研讨以下两个函数关系式:
(1)y=0.5x+3. (2)y=-0.12x+60.
它们的结构有什么特点?
解析:1.都是含有两个变量x,y的等式.
2.x和y的指数都是一次.
3.自变量x的系数都不为0.
若两个变量x,y间的对应关系可以表示成y=kx+b (k, b为常数,k≠0)的形式,则称 y是x的一次函数.特别地,当b=0时,称y是x的正比例函数.
思考: 一次函数的结构特征有哪些?
答:一次函数的结构特征:(1)k≠0;(2)x的次数是1;(3)常数项b可以为一切实数.
考点1 一次函数与正比例函数的判断
例1 .下列关系式中,哪些一定是一次函数,哪些一定是正比例函数?
解:(1)(3)(4)(6)是一次函数,(3)(6)是正比例函数.
方法点拨:
1.判断一个函数是一次函数的条件:自变量是一次整式,一次项系数不为零;
2.判断一个函数是正比例函数的条件:自变量是一次整式,一次项系数不为零,常数项为零.
思考.交流
对于y=-x-4而言,自变量x每增加1,函数值怎样变化,对于y=2πx呢?
对y=-x-4而言,自变量x每增加1,函数值就减少4,对y=2πx而言,自变量x每增加1,函数值就增加2π.
归纳:对一次函数而言,自变量每增加1,函数值就增加k,函数值的变化是均匀的.
知识点一:均匀变化的概念
1. (1)均匀变化是指一个变量增加______的数值时,另一个变量的改变量是_________;
(2)例如在匀速直线运动中,速度对于时间是均匀变化的,即每经过相同的时间间隔,物体移动的距离增量相同.
固定
相同的
自学自研
2. 夏天蚊虫肆虐,许多家庭会使用蚊香进行灭蚊.为了测试某品牌一盘蚊香的燃烧时间t(h)与蚊香长度s(cm)的关系,数学小组的同学通过试验得到下列一组数据:
蚊香燃烧时间t/h 0 0.5 1 1.5 2
蚊香长度s/cm 105 100 95 90 85
请根据以上信息,解答下列问题:
(1)自变量是_______________,蚊香长度随着蚊香燃烧时间是______变化(填“均匀”或“不均匀”);
(2)估计这盘蚊香可以燃烧______h ;
(3)试写出蚊香长度s与蚊香燃烧时间t的关系式:______________.
蚊香燃烧时间
均匀
10.5
蚊香燃烧时间t/h 0 0.5 1 1.5 2
蚊香长度s/cm 105 100 95 90 85
s=105-10t
知识点二:一次函数和正比例函数的概念
3. 一次函数与正比例函数的概念
(1)如果两个变量x,y间的对应关系可以表示成y=kx+b(k,b为常数,_______)的形式,则称y是x的一次函数;
(2)特别地,当_______时,称y是x的正比例函数.
k≠0
b=0
①②④
①
2
知识点三:根据实际问题列一次函数关系式
5. 根据实际问题确定一次函数关系式的步骤:
(1)审清题意,找出等量关系;
(2)用字母表示自变量与函数,根据等量关系列出关系式;
(3)化简,将函数关系式写成一般形式.
6. 地面温度为15 ℃,如果高度每升高1千米,气温下降6 ℃,则高度h(千米)与气温t(℃)之间的关系式为h=______.
【典例导引】
7. 【例1】已知函数y=(m-1)x+m2-1是正比例函数,则m=_______.
-1
导学导练
【变式训练】
8. y=(m+4)x|m|-3+1是一次函数,则m的值为_____.
4
9. 【例2】写出下列各题的函数关系式,并判断y是 x的一次函数还是正比例函数.
(1)已知A,B两地相距400 km,甲车从A地出发,以60 km/h的速度匀速行驶到B地,设甲车距离B地的路程为y(km),行驶的时间为x(h),写出y关于x的函数关系式;
(2)等腰三角形的顶角的度数为y,底角的度数为x,写出y与x之间的函数关系式.
解:(1)由题意,得y关于x的函数关系式为y=400-60x,y是x的一次函数
(2)根据三角形内角和得2x+y=180,∴y=180-2x,
即y与x之间的函数关系式为y=-2x+180,y是x的一次函数
10. 写出下列各题的函数关系式,并判断y是x的一次函数还是正比例函数.
(1)汽车离开A站5千米以后,以40千米/小时的平均速度行驶了x小时,写出汽车离开A站所走的路程y(千米)与时间t(小时)之间的关系式;
(2)目前,全球淡水资源日益减少,提倡全社会节约用水已成为全球的共识.据测试:拧不紧的水龙头每分钟滴出60滴水,每滴水约0.05毫升.小康洗手后,没有把水龙头拧紧,水龙头以测试的速度滴水.设小康离开x分钟后,水龙头滴出y毫升的水,写出y与x之间的关系式.
解:(1)由题意可得y=5+40x,y是x的一次函数
(2)由题意,得y=60×0.05x=3x,y是x的正比例函数
11. 【例3】 如图,甲、乙两地相距100 km,现有一列火车从乙地出发,以80 km/h的速度向丙地行驶,设x(h)表示火车行驶的时间,y(km)表示火车与甲地的距离.
(1)写出y与x之间的关系式,并判断y是否为x的一次函数;
(2)当x=0.5时,求y的值.
解:(1)y与x之间的关系式y=100+80x,y是x的一次函数
(2)当x=0.5时,y=100+80×0.5=140,∴y的值为140
12. 某辆汽车油箱中原有汽油60L,汽车每行驶50km耗油6L.
(1)完成下表:
汽车行驶路程x/km 0 50 100 150
耗油量y/L ____ _____ _____ _____
(2)求油箱中剩余油量Q(L)与汽车行驶路程x(km)之间的关系式,Q是x的一次函数吗?
(3)当汽车行驶路程为400 km时,油箱中剩余的油量是多少?
0
6
12
18
4. (1)下列函数:①y= eq \f(x,3),②y=2x-1,③y= eq \f(1,x),④y=2-3x,⑤y=x2-1,是一次函数的有__________(填序号);是正比例函数的有________ (填序号);
(2)若函数y=-7x+m-2是正比例函数,则m的值为______.
eq \f(15-t,6)
解:(2)Q=60- eq \f(6,50)x=60- eq \f(3,25)x,Q是x的一次函数
(3)当x=400时,Q=60- eq \f(3,25)×400=60-48=12
$$